JPH02276480A - Ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic motor

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Publication number
JPH02276480A
JPH02276480A JP1096308A JP9630889A JPH02276480A JP H02276480 A JPH02276480 A JP H02276480A JP 1096308 A JP1096308 A JP 1096308A JP 9630889 A JP9630889 A JP 9630889A JP H02276480 A JPH02276480 A JP H02276480A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
rotor
traveling wave
piezoelectric
ultrasonic motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1096308A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Sagara
信治 相良
Yasuo Kuwabara
保雄 桑原
Chiaki Umemura
千明 梅村
Takao Saeki
佐伯 孝夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fukoku KK
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Fukoku KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd, Fukoku KK filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP1096308A priority Critical patent/JPH02276480A/en
Publication of JPH02276480A publication Critical patent/JPH02276480A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve a motor efficiency by providing a rotor with a cylindrical part to affect on the rotor. CONSTITUTION:An ultrasonic motor is constituted of a base plate 1, a disc type stator 2, a rotor 3 superposed through a friction material, an output shaft 8, a casing 10 and the like. A multitude of radial projections 2a is provided on the annular surface of the outer periphery of a stator 2, which is contacted with a rotor 3, while the rotor 3 is provided projectingly with a cylindrical part 3a on the outer periphery thereof. As a result, the cylindrical part 3a is pressed against the outer peripheral surface of the stator 2 at the radially outside of the stator 2 whereby a thrust may be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ステータにロータを圧接し、ステータに生じ
る進行波によりロータを回転させるようにした超音波モ
ータに関し、特にステータの2面からロータに進行波を
作用させるようにしたものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an ultrasonic motor in which a rotor is pressed against a stator and the rotor is rotated by a traveling wave generated in the stator. It is designed to have a traveling wave act on it.

[従来の技術] 超音波モータは、ステータの一方の面に多数の圧電素子
をその駆動用高周波電圧の波長の1/2ピツチで配置す
るか、あるいは、そのように圧電体を分極させて設けら
れる。多数の圧電素子はλ/4の間隔をあけて2組に区
分し、それぞれに90°位相差のある高周波電圧を印加
させることによりステータに進行波を生じさせている。
[Prior Art] An ultrasonic motor is manufactured by arranging a large number of piezoelectric elements on one side of a stator at a pitch of 1/2 the wavelength of the driving high-frequency voltage, or by polarizing piezoelectric elements in this manner. It will be done. A large number of piezoelectric elements are divided into two sets with an interval of λ/4, and a traveling wave is generated in the stator by applying high frequency voltages having a phase difference of 90° to each set.

そしてステータの他の面に圧接したロータを、進行波に
より回転させるようになっている。
The rotor, which is in pressure contact with the other surface of the stator, is rotated by the traveling wave.

ロータはステータに生じる進行波により回転するので、
ロータをステータに圧接させて、その圧接面を介してロ
ータに進行波が作用するようにしている。
The rotor is rotated by traveling waves generated in the stator, so
The rotor is brought into pressure contact with the stator so that traveling waves act on the rotor through the pressure contact surface.

従来の超音波モータでは、円盤状のステータと円盤状の
ロータとを重ね、それらの外周部の1つの環状面でのみ
、進行波を作用させている。
In a conventional ultrasonic motor, a disc-shaped stator and a disc-shaped rotor are stacked on top of each other, and a traveling wave is applied only to one annular surface on the outer periphery of the stator and rotor.

[発明が解決しようとする課題] 円盤状のステータの外周に沿って圧電体を接着し、圧電
体に高周波電圧を印加して進行波を生じさせた場合、ス
テータには圧電体接着面の裏面側だけでなく、ステータ
の半径方向外側の外周面にも進行波は生じている。この
ためステータに生じた進行波のうち、ロータに接しない
半径方向外側の外周面の進行波は利用されず、出力効率
を十分に向上させることはできなかった。
[Problems to be Solved by the Invention] When a piezoelectric material is bonded along the outer periphery of a disc-shaped stator and a high-frequency voltage is applied to the piezoelectric material to generate a traveling wave, the stator has Traveling waves are generated not only on the outer peripheral surface of the stator in the radial direction, but also on the outer peripheral surface of the stator. For this reason, among the traveling waves generated in the stator, the traveling waves on the outer peripheral surface on the radially outer side that are not in contact with the rotor are not utilized, and the output efficiency cannot be sufficiently improved.

本発明は、ステータにおける圧電体接着面の裏側の面と
ステータの半径方向外側の外周面とにロータを圧接して
、ステータの2面の進行波をロータに作用させることを
目的とする。
An object of the present invention is to press the rotor against the surface on the back side of the piezoelectric adhesive surface of the stator and the radially outer peripheral surface of the stator, so that traveling waves on two surfaces of the stator act on the rotor.

[課題を解決するための手段] 本発明の超音波モータは、ステータの一方の面に接着さ
れた2組の圧電体部分に互いに90°位相差のある駆動
用高周波電圧を印加して進行波を発生させ、ステータの
他の面に圧接したロータを進行波により回転させるよう
にした超音波モータにおいて、ステータに圧電体を接着
した面の裏面部分と接する第1の進行波作動面と、ステ
ータの前記裏面部分から圧電体接着面に連続する外周面
と接する第2の進行波作動面とを、ロータに設けたこと
を特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The ultrasonic motor of the present invention generates traveling waves by applying driving high-frequency voltages having a phase difference of 90 degrees to two sets of piezoelectric parts bonded to one surface of a stator. In an ultrasonic motor, the rotor, which is in pressure contact with the other surface of the stator, is rotated by a traveling wave. The rotor is characterized in that the rotor is provided with a second traveling wave operating surface that is in contact with an outer circumferential surface that is continuous from the back surface portion to the piezoelectric adhesive surface.

またロータを、円盤状の第1ロータ部分と、円筒部を有
する第2ロータ部とで構成し、第1ロータ部分はステー
タにおける圧電体接着面の裏側面に圧接し、第2ロータ
部分をステータの半径方向外側の一外周面に圧接させる
ことにより、ステータの二面の進行波をロータに作用さ
せてもよい。
Further, the rotor is composed of a first rotor part having a disk shape and a second rotor part having a cylindrical part, the first rotor part is in pressure contact with the back side of the piezoelectric adhesive surface of the stator, and the second rotor part is connected to the stator. Traveling waves on two surfaces of the stator may be applied to the rotor by pressing against one outer circumferential surface on the radially outer side of the stator.

[作用] 上記手段の超音波モータでは、ステータに高周波電圧を
印加して進行波を生じさせれば、ステータにおける圧電
体接着面の裏側の面と、半径方向外側の外周面との2面
から進行波をロータに作用でき、大きな推力でロータを
回転させることができる。
[Operation] In the ultrasonic motor of the above means, if a high frequency voltage is applied to the stator to generate a traveling wave, waves will be generated from two surfaces of the stator, the back side of the piezoelectric bonding surface and the outer circumferential surface on the outside in the radial direction. Traveling waves can be applied to the rotor, and the rotor can be rotated with a large thrust.

[実施例] 本発明の実施例を第1図により説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

超音波モータは、基板l上に円盤状のステータ2が固定
され、さらにその上に摩擦材を介してロータ3が重ねら
れ、ステータ2に後記のように生じる進行波によりロー
タ3を回転させるようになっている。なお、ステータ2
もしくはロータ3の材質等を選択することにより、両者
間に摩擦が生じるようにすれば、両者間の摩擦材は不要
である。また、ステータ2がロータ3と接する外周部の
ステータの環状面に放射状の多数の突条2aが設けられ
、ステータ2に生じる進行波の振幅を大きくできるよう
になっている。
In the ultrasonic motor, a disc-shaped stator 2 is fixed on a substrate l, and a rotor 3 is stacked on top of the disc-shaped stator 2 via a friction material, and the rotor 3 is rotated by a traveling wave generated in the stator 2 as described later. It has become. In addition, stator 2
Alternatively, if friction is generated between the two by selecting the material of the rotor 3, there is no need for a friction material between the two. Further, a large number of radial protrusions 2a are provided on the annular surface of the stator at the outer peripheral portion where the stator 2 contacts the rotor 3, so that the amplitude of the traveling wave generated in the stator 2 can be increased.

ステータ2は弾性体により形成され、その外周部は基板
lから離れていて、ステータ2の基板l側の面に圧電体
4が接着されている。圧電体4は環状に配置され、それ
に印加する駆動用高周波電圧の波長んの1/2のピッチ
の複数の圧電素子に分極され、複数の圧電素子はl/4
λだけ離した2組の圧電体部分に分けられる。そして2
組の圧電体部分にそれぞれ90°位相差のある高周波電
圧を印加することにより、ステータ2に波長んの進行波
を生じさせるようになっている。
The stator 2 is formed of an elastic body, and its outer periphery is apart from the substrate 1, and a piezoelectric material 4 is bonded to the surface of the stator 2 on the substrate 1 side. The piezoelectric body 4 is arranged in a ring shape, and is polarized into a plurality of piezoelectric elements with a pitch of 1/2 of the wavelength of the driving high-frequency voltage applied thereto, and the plurality of piezoelectric elements are polarized with a pitch of 1/2 of the wavelength of the driving high-frequency voltage applied thereto.
It is divided into two sets of piezoelectric parts separated by λ. And 2
By applying high frequency voltages having a phase difference of 90° to each of the piezoelectric parts of the set, a traveling wave of a wavelength of several wavelengths is generated in the stator 2.

また、ロータ3がステータ2の進行波を受けて回転する
ためにはロータ3をステータ2に圧接させる必要があり
、ロータ3は、摩擦材6を介して皿バネ7によりステー
タ側に押圧されるようになっている。皿バネ7の中心側
基部は出力軸8の鍔部8aに取付けられ、ロータ3が回
転したときに皿バネ7を介して出力軸8も一体に回転す
るようになっている。なお、出力軸8はロータ3とステ
ータ2と基板lの各中央孔を貫通し、その出力軸8は基
Milに設けた軸受け9と、ロータ3の上部を覆うケー
シングlOに設けたスラスト軸受け11とに保持される
In addition, in order for the rotor 3 to rotate in response to the traveling waves of the stator 2, it is necessary to bring the rotor 3 into pressure contact with the stator 2, and the rotor 3 is pressed toward the stator by the disc spring 7 via the friction material 6. It looks like this. The center-side base of the disc spring 7 is attached to the flange 8a of the output shaft 8, so that when the rotor 3 rotates, the output shaft 8 also rotates together via the disc spring 7. The output shaft 8 passes through each center hole of the rotor 3, stator 2, and substrate l, and the output shaft 8 has a bearing 9 provided on the base Mil and a thrust bearing 11 provided on the casing lO covering the upper part of the rotor 3. and is held.

ロータ3は、ステータ2とほぼ同じ大きさの円盤形であ
り、かつその外周部に円筒部3aが突設される。そして
ロータ3の円盤部分の外周部がステータ2の圧電体接着
面の裏側(本実施例では突条2a)に圧接し、円筒部3
aがステータ2の半径方向外側の外周面に圧接するよう
になっている。なおロータの円筒部3aとステータ2の
外周部との圧接は、そのはめ合い寸法を調整することに
より適度の圧力が生じるようになっている。またステー
タ2の半径方向外側の外周面に生じる進行波の振幅を大
きくするため、ステータ2の半径方向外側の外周面にも
前記突条2aのような多数の突条を設けてもよい。
The rotor 3 is disk-shaped and has approximately the same size as the stator 2, and has a cylindrical portion 3a protruding from its outer periphery. Then, the outer peripheral part of the disk part of the rotor 3 is pressed against the back side of the piezoelectric adhesive surface of the stator 2 (in this embodiment, the protrusion 2a), and the cylindrical part 3
a is brought into pressure contact with the outer circumferential surface of the stator 2 on the outside in the radial direction. Note that the pressure contact between the cylindrical portion 3a of the rotor and the outer peripheral portion of the stator 2 is such that a suitable pressure is generated by adjusting the fitting dimensions. Further, in order to increase the amplitude of the traveling wave generated on the radially outer outer circumferential surface of the stator 2, a large number of protrusions like the above-mentioned protrusions 2a may be provided on the radially outer outer circumferential surface of the stator 2.

次に本発明の第2実施例を第2図により説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

この実施例は、ロータを、円盤部からなる第1ロータ部
分13aと、円盤部の外周に円筒部14を有する第2ロ
ータ部分13bとに別体に形成した。そしてステータ2
側に、順次、第1ロータ部分13a、第2ロータ部分1
3bを重ねて配置した。
In this embodiment, the rotor is formed separately into a first rotor part 13a consisting of a disc part and a second rotor part 13b having a cylindrical part 14 on the outer periphery of the disc part. and stator 2
The first rotor portion 13a and the second rotor portion 1 are sequentially placed on the side.
3b were placed one on top of the other.

なお、第2ロータ部分の円筒部14は、第1ロータ部分
の外周面に接することなくステータ2の外周面に接する
ようになっている。また第2ロータ部分13bを皿バネ
でステータ側に押すことにより、第1ロータ部分も押さ
れてステータ2に圧接されるようになっている。第1ロ
ータ部分13aと第2ロータ部分13bの間には摩擦材
15が配置されている。第1ロータ部分13aが受けた
回転力は、摩擦材15によって第2ロータ部分13bに
伝達される。
The cylindrical portion 14 of the second rotor portion is configured to contact the outer peripheral surface of the stator 2 without contacting the outer peripheral surface of the first rotor portion. Further, by pushing the second rotor portion 13b toward the stator side with a disk spring, the first rotor portion is also pushed and brought into pressure contact with the stator 2. A friction material 15 is arranged between the first rotor portion 13a and the second rotor portion 13b. The rotational force received by the first rotor portion 13a is transmitted to the second rotor portion 13b by the friction material 15.

従って、第1ロータ部分13aと第2ロータ部分13b
は一体に回転する。第2ロータ部分13bは第1図の場
合と同様に皿バネ7により回転軸8に結合されており、
第2ロータ部分13bは皿バネ7を介して回転軸8へ回
転力を伝達する。また第1ロータ部分13aがステータ
2と接する面に摺動材16が設けられる。
Therefore, the first rotor portion 13a and the second rotor portion 13b
rotates as one. The second rotor portion 13b is connected to the rotating shaft 8 by a disc spring 7 as in the case of FIG.
The second rotor portion 13b transmits rotational force to the rotating shaft 8 via the disc spring 7. Further, a sliding member 16 is provided on the surface where the first rotor portion 13a contacts the stator 2.

なお、本実施例は円盤状のステータと、ロータであった
が、カメラ用のリング状のものであっても、本発明を適
用できる。
Although this embodiment uses a disc-shaped stator and a rotor, the present invention can also be applied to a ring-shaped one for a camera.

[発明の効果] 本考案の超音波モータは、ロータに円筒部を設けて、ス
テータにおける円盤状の面だけでなく、半径方向外側の
外周面からも進行波をロータに作用させることができる
ので、推力が増大し、モータ効率も向上する。
[Effects of the Invention] The ultrasonic motor of the present invention has a cylindrical portion on the rotor, so that traveling waves can be applied to the rotor not only from the disk-shaped surface of the stator but also from the outer peripheral surface on the outside in the radial direction. , thrust is increased and motor efficiency is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の超音波モータの部分断面図、第2図は
第2実施例の超音波モータの要部断面図である。 l;基板    2;ステータ   3;ロータ3a;
円筒部   13a;第10−夕部分13b:第2ロー
タ部分  14;円筒部出願人  株式会社 フ コ 
ク アイシン精機株式会社
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an ultrasonic motor according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of essential parts of an ultrasonic motor according to a second embodiment. l; Substrate 2; Stator 3; Rotor 3a;
Cylindrical part 13a; 10th-end part 13b: 2nd rotor part 14; Cylindrical part Applicant: Fuco Co., Ltd.
Kuaisin Seiki Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ステータの一方の面に接着された2組の圧電体部
分に互いに90°位相差のある駆動用高周波電圧を印加
して進行波を発生させ、ステータの他の面に圧接したロ
ータをステータに発生させた進行波により回転させるよ
うにした超音波モータにおいて、ステータの圧電体接着
面の裏面部分と接する第1の進行波作動面と、ステータ
の前記裏面部分から圧電体接着面に連続する外周面と接
する第2の進行波作動面とを、ロータに設けたことを特
徴とする超音波モータ。
(1) A traveling wave is generated by applying driving high-frequency voltages with a 90° phase difference to two sets of piezoelectric parts bonded to one side of the stator, and the rotor is pressed against the other side of the stator. In an ultrasonic motor that is rotated by a traveling wave generated in a stator, a first traveling wave operating surface is in contact with the back surface of the piezoelectric adhesive surface of the stator, and a first traveling wave operating surface is continuous from the back surface of the stator to the piezoelectric adhesive surface. An ultrasonic motor characterized in that the rotor is provided with a second traveling wave operating surface that is in contact with the outer peripheral surface of the rotor.
(2)ステータの一方の面に接着された2組の圧電体部
分に互いに90°位相差のある駆動用高周波電圧を印加
して進行波を発生させ、ステータの他の面に圧接したロ
ータをステータに発生させた進行波により回転させるよ
うにした超音波モータにおいて、ロータは、ステータに
圧電体を接着した面の裏面部分と接しで進行波を受ける
第1ロータ部分と、ステータの前記裏面部分から圧電体
接着面に連続する外周面と接して進行波を受ける円筒部
を有する第2ロータ部分とから構成し、両ロータ部分を
重ねて配置したことを特徴とする超音波モータ。
(2) A driving high-frequency voltage with a 90° phase difference is applied to two sets of piezoelectric parts bonded to one side of the stator to generate a traveling wave, and the rotor pressed against the other side of the stator is In an ultrasonic motor that is rotated by a traveling wave generated in a stator, the rotor includes a first rotor part that receives the traveling wave in contact with a back part of the surface where a piezoelectric material is bonded to the stator, and a first rotor part that receives the traveling wave and the back part of the stator. 1. An ultrasonic motor comprising: a second rotor portion having a cylindrical portion that is in contact with an outer circumferential surface that is continuous with a piezoelectric bonding surface and receives a traveling wave, and the two rotor portions are arranged in an overlapping manner.
JP1096308A 1989-04-18 1989-04-18 Ultrasonic motor Pending JPH02276480A (en)

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JP1096308A JPH02276480A (en) 1989-04-18 1989-04-18 Ultrasonic motor

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JP1096308A JPH02276480A (en) 1989-04-18 1989-04-18 Ultrasonic motor

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